Acclimation of plants to water deficit involves biochemical and physiological adjustments. Here, we studied how ultraviolet (UV)‐B exposure and exogenously applied hydrogen peroxide (H2O2) ...potentiates drought tolerance in tobacco (Nicotiana tabacum L. cv. xanthi nc). Separate and combined applications for 14 days of 1.75 kJ m−2 day−1 UV‐B radiation and 0.2 mM H2O2 were assessed. Both factors, individually and combined, resulted in inhibition of growth. Furthermore, the combined treatment led to the most compacted plants. UV‐B‐ and UV‐B + H2O2‐treated plants increased total antioxidant capacity and foliar epidermal flavonol index. H2O2‐ and UV‐B + H2O2‐pre‐treated plants showed cross‐tolerance to a subsequent 7‐day moderate drought treatment, which was assessed as the absence of negative impact on growth, leaf wilting, and leaf relative water content. Plant responses to the pre‐treatment were notably different: (1) H2O2 increased the activity of catalase (EC 1.11.1.6), phenylalanine ammonia lyase (EC 4.3.1.5), and peroxidase activities (EC 1.11.1.7), and (2) the combined treatment induced epidermal flavonols which were key to drought tolerance. We report synergistic effects of UV‐B and H2O2 on transcription accumulation of UV RESISTANCE LOCUS 8, NAC DOMAIN PROTEIN 13 (NAC13), and BRI1‐EMS‐SUPPRESSOR 1 (BES1). Our data demonstrate a pre‐treatment‐dependent response to drought for NAC13, BES1, and CHALCONE SYNTHASE transcript accumulation. This study highlights the potential of combining UV‐B and H2O2 to improve drought tolerance which could become a useful tool to reduce water use.
Hydrogen peroxide (H
O
) is an important molecule that regulates antioxidant responses that are crucial for plant stress resistance. Exposure to low levels of ultraviolet-B radiation (UV-B, ...280-315 nm) can also activate antioxidant defenses and acclimation responses. However, how H
O
and UV-B interact to promote stress acclimation remains poorly understood. In this work, a transgenic model of Nicotiana tabacum cv Xanthi nc, with elevated Mn-superoxide dismutase (Mn-SOD) activity, was used to study the interaction between the constitutive overproduction of H
O
and a 14-day UV-B treatment (1.75 kJ m
d
biologically effective UV-B). Subsequently, these plants were subjected to a 7-day moderate drought treatment to evaluate the impact on drought resistance of H
O
- and UV-dependent stimulation of the plants' antioxidant system. The UV-B treatment enhanced H
O
levels and altered the antioxidant status by increasing the epidermal flavonol index, Trolox Equivalent Antioxidant Capacity, and catalase, peroxidase and phenylalanine ammonia lyase activities in the leaves. UV-B also retarded growth and suppressed acclimation responses in highly H
O
-overproducing transgenic plants. Plants not exposed to UV-B had a higher drought resistance in the form of higher relative water content of leaves. Our data associate the interaction between Mn-SOD transgene overexpression and the UV-B treatment with a stress response. Finally, we propose a hormetic biphasic drought resistance response curve as a function of leaf H
O
content in N. tabacum cv Xanthi.
Phytophthora capsici is a highly destructive pathogen of crops. Although chemical pesticides are the most widely used strategy to counter phytopathogens, they have been inefficient to combat P. ...capsici and have produced significant environmental and health problems. Therefore, sustainable alternatives to control soilborne pathogens, such as the inhibitory effect of self‐extracellular DNA (eDNA), have been proposed. This inhibition phenomenon has been attributed to the action of self‐eDNA as a damage‐associated molecular pattern (DAMP). Here, we describe the effect of self‐eDNA on P. capsici zoospore germination rate, antioxidant enzymes activity and MAPK gene expression. Also, the effect of P. capsici eDNA on the protection of chilli pepper (Capsicum annuum) plants against P. capsici was investigated. The results highlight that P. capsici can sense 2–500 µg/ml self‐eDNA and induce stress‐related responses like SAK1 gene expression, and superoxide dismutase and catalase activities. Moreover, in vitro zoospore germination rate was suppressed with self‐eDNA concentrations ranging from 50 to 500 µg/ml. Interestingly, drench applications of P. capsici eDNA at 60 and 100 µg/ml on chilli pepper plants did not show any protective effect against the phytopathogen, whereas 2 µg/ml of P. capsici eDNA drench application showed a lower percentage of plants with symptoms and lower disease severity. Moreover, phenols and total flavonoids were increased in chilli pepper plants, therefore inducing plant immunity. This study showed that self‐eDNA acts as a DAMP in P. capsici and provides insight into the use of eDNA for the protection of crops of agronomic interest.
This study showed that self‐eDNA acts as a DAMP in P. capsici inducing stress‐related responses, giving an insight into the use of self‐eDNA in field‐like conditions against the phytopathogen.
Transgenic tobacco (
N. tabacum
cv. Xanthi nc) expressing
Capsicum chinense
CchGLP
gene that encodes an Mn-SOD, constitutively produces hydrogen peroxide that increase endogenous ROS levels. ...Previous studies using these plants against geminivirus infections as well as drought stress confirmed that
CchGLP
expression conferred resistance against biotic and abiotic stresses. Cadmium (Cd) and Aluminium (Al) contamination in soils are a major ecological concern since they are two of the most widespread toxic elements in terrestrial environments. Trying to explore additional possible tolerance to another stresses in these plants, the aim of this work was to analyse the response to cadmium and aluminium salts during germination and early stages of plantlet development and a differential transcriptome of microRNAs (miRNAs) expression in expressing
CchGLP
transgenic lines and an azygote non-
CchGLP
expressing line. Plants were grown in vitro with addition of CdCl
2
and AlCl
3
at three different concentrations: 100, 300 and 500 μM and 50, 150 and 300 μM, respectively. The results showed higher tolerance to Cd and Al salts evaluated in two
CchGLP
-expressing transgenic lines L8 and L26 in comparison with the azygous non-
CchGLP
expressing line L1. Interestingly, L8 under Al stress presented vigorous roots and development of radicular hairs in comparison with azygous control (L1). Differentially expressed miRNAs in the comparison between L8 and L1 were associated with up and down-regulation of target genes related with structural molecule activity and ribosome constituents, as well as down-regulation in proton-transporting V-type ATPase (Vacuolar ATPase or V-ATPase). Moreover, KEGG analysis of the target genes for the differentially expressed miRNAs, led to identification of genes related with metabolic pathways and biosynthesis of secondary metabolites. One possible explanation of the tolerance to Cd and Al displayed in the transgenic tobaccos evaluated, might involve the fact that several down-regulated miRNAs, were found associated with target genes expressing V-ATPase. Specifically, miR7904-5p was down regulated and related with the up-regulation of one V-ATPase. The expression levels of these genes was confirmed by qRT-PCR assays, thus suggesting that a cation transport activity driven by the V-ATPases-dependent proton motive force, might significantly contribute as one mechanism for Cd and Al detoxification by vacuolar compartmentation in these transgenic tobacco plants.
Resumen Los compuestos agroquímicos se han utilizado en la agricultura en las últimas décadas para evitar pérdidas por plagas, nutrir la tierra, aumentar el rendimiento y la calidad de los cultivos. ...Sin embargo, el uso de estas sustancias en muchas ocasiones representa una fuente de contaminación ambiental y riesgos a la salud. Por ello, han surgido nuevas alternativas en la producción alimentaria, como el uso de elicitores, para consolidar una agricultura más sostenible y sin efectos adversos a la salud del consumidor. Los elicitores pueden estimular el metabolismo propio de las plantas para producir compuestos que resultarán en rasgos agronómicos deseados, como metabolitos secundarios de uso nutracéutico. En el presente artículo se muestra la perspectiva científica y ética de proyectos de investigación en los cuales se emplean diferentes elicitores para sustituir el uso de agroquímicos.
Abstract In recent decades, agrochemicals have been used in agriculture to increase crop yields and quality and avoid losses due to pests. However, the use of these substances often imply environmental contamination and potential health risks. To move towards a more sustainable agriculture with less undesirable effects to human health, a novel line of research has recently emerged, proposing alternatives for the use of agrochemicals, such as elicitors. Elicitors, either biotic or abiotic, can stimulate plants biochemical mechanism to produce compounds that will result in desired agronomic traits, such as secondary metabolites to be used as nutraceuticals. This article shows the scientific and the ethic perspective of research projects evaluating the role of different elicitors in replacing the use of agrochemicals.
Resumo Nas últimas décadas, compostos agroquímicos têm sido utilizados na agricultura para evitar pragas, nutrir o solo e aumentar a produtividade e a qualidade das plantas. No entanto, o uso dessas substâncias muitas vezes contamina o meio ambiente e traz riscos à saúde. Por isso, novas alternativas, como os elicitores, surgiram na produção alimentar a fim de consolidar uma agricultura mais sustentável, sem efeitos adversos para a saúde do consumidor. Os elicitores podem estimular o próprio metabolismo das plantas para produzir compostos que resultarão em características agronômicas desejadas, como metabólitos secundários para uso nutracêutico. Este artigo mostra a perspectiva científica e ética de projetos de pesquisa em que diferentes elicitores substituem agroquímicos.
La historia ha demostrado el cambio de significados, sentidos y usos en torno a las bibliotecas públicas, así como la expansión de servicios bibliotecarios a diversos municipios de Colombia; sin ...embargo, aún se necesitan procesos que reactiven la biblioteca en la esfera social a partir de estudios que vislumbren una relación simbiótica entre la biblioteca y el usuario.
Esta investigación de enfoque hermenéutico, y alcance descriptivo, recabó por medio de entrevistas semiestructuradas y grupos focales el imaginario social construido por el usuario a partir de su relación con la Biblioteca Pública Zenón Solano Ricaurte de Duitama, un espacio educativo que, a partir de su reconocimiento como entidad pública en 1997, se propuso servir como herramienta lúdica en los procesos de enseñanza-aprendizaje. Sin embargo, y más allá de los evidentes problemas que presenta, la biblioteca pública ha pasado por una serie de transformaciones como puerta de acceso libre al conocimiento, como repositorio de ideas pasadas para las generaciones presentes y futuras, y como promotora de nuevas alternativas culturales para el entretenimiento y la permanencia de sus usuarios, promoviendo de esta manera una especie de resistencia para impulsar su uso y apartarla de caer en el olvido.
Dicho imaginario social aporta al entendimiento de este espacio desde la dimensión individual y colectiva de las prácticas de uso que la circundan: la primera, al propender por la consolidación del yo en términos de resignificación de la identidad a partir del vínculo afectivo con la biblioteca como un espacio transitado, visitado, habitado; y la segunda, como parte del mejoramiento de las relaciones interpersonales y dinámicas colaborativas entre usuarios del lugar. De esta forma, las reflexiones propuestas se han dado a partir de los procesos perceptivos que la configuran, no desde su historicidad sino desde su validez simbólica como territorio potenciador de prácticas culturales; así, se concibe al ciudadano como ser social que cohabita con el entorno en búsqueda de alcanzar sus objetivos de desarrollo personal.
Los ambientes de producción animal presentan factores que afectan directa o indirectamente las condiciones de vida, nutrición, reproducción o el crecimiento de diferentes especies animales, así como ...propicia el desarrollo bacteriano dando lugar a infecciones por microrganismos de importancia mundial en salud pública, como lo es Escherichia coli bacteria con potencial de virulencia y resistencia que conllevan al difícil control y tratamiento en producción, y a la circulación de cepas entre especies animales y el hombre. El objetivo de la revisión fue describir genes de virulencia y su patogenicidad expresados por Escherichia coli, que circulan con mayor prevalencia en los ambientes de producción en diferentes especies animales. Se realizó una revisión sistemática de la literatura en las bases de datos Medline, Lilacs, ScienceDirect, PubMed, Acopas, SciELO y Dialnet, se realizó una búsqueda utilizando una combinación de palabras claves validadas en español e inglés (gen, Escherichia coli, food chain, animal production, virulence, poultry, pathogenicity, cattle diseases, microbial drug resistance). Se identificó que las variaciones de Escherichia coli (serotipos) presentan mecanismos de virulencia relacionados con la generación de patologías graves en animales jóvenes como la producción de colibacilosis con altos potenciales en la producción de toxinas, adhesinas y citotoxinas encargadas del daño celular, muerte y pérdidas económicas a los productos; debido a ello las medidas preventivas toman un papel fundamental en el cuidado de los animales para la generación de productos con calidad e inocuidad.
Los factores de virulencia de patógenos se expresan una vez superan los mecanismos fisiológicos de respuesta inmune por parte del organismo, Escherichia coli (E. coli) es una bacteria que se ...considera un problema en salud pública en todo el mundo debido a la alta prevalencia de mecanismos de resistencia y patogenicidad que expresa, se relaciona principalmente con infecciones intestinales y es transmitida en la cadena alimenticia; los determinantes genéticos que codifican factores de virulencia se trasladan entre diferentes especies o la misma, mediante el mecanismo de transferencia horizontal de genes. El objetivo de la presente revisión es describir factores de virulencia y genes que los codifican en cepas de E. coli aisladas de animales de producción y de productos alimenticios. En las bases de datos Medline, Lilacs, ScienceDirect, Scopus, SciELO y Dialnet, se realizó búsqueda utilizando una combinación de palabras claves validadas en inglés (gen, virulence, virulence factor, infection, horizontal gene transfer, mutation and production animals). En diferentes ambientes de producción se identificó la presencia de diferentes mecanismos de virulencia que varían según la especie animal y bacteriana, los genes con mayor circulación con Stx1, Stx2 codificantes de toxinas, Saa de adhesinas, ehxA de enterohemolisina, eaeA de intimina, IpfA de fimbrias. La vigilancia y control microbiológico en el área alimenticia y de producción animal es de gran importancia para evitar posibles brotes de enfermedades en población susceptible, por efecto de los factores de virulencia.
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